Orion / ESM - Raumschiff

viel steiferen stoff

Sorry ot: Aber das ist nicht ganz richtig. Gerade an der Nase soll es eine Gewisse elastizität haben damit für den Fahrer die Kräfte gedämpft werden.

Und was hat jetzt ein F1 crash mit sowas zu tun? Glaubst du wirklich die Astronauten hätten bei versagen des Fallschirms eine größere überlebenschance wenn sie auf die Erde klatschen?

Aber denoch ist die frage interessant. Spaceshipone ist doch auch aus Kohlefaser gebaut. Ja ich weiß ist ein schlechter Vergleich.

Hi Leute

Sorry ot: Aber das ist nicht ganz richtig. Gerade an der Nase soll es eine Gewisse elastizität haben damit für den Fahrer die Kräfte gedämpft werden.

Auch nicht richtig. Der Dämpfungseffekt kommt nicht von Elastizität, ganz im Gegenteil. Bei nem Aufprall zersplittert Kohlefaser in eine Million Teile und nimmt so sehr viel Energie auf.

Mane

... so war das nicht gemeint...
es ging mir nicht darum, ob orion einen crash aushält oder nicht. kohlefaser ist meiner ansicht nach aber steifer und vor allem leichter als aluminium. und ich denke, dass das wichtige kriterien für die entwicklung eines raumschiffes sind.

ein f1-fahrzeug verfügt über ein extrem steifes chassies, dass sich nicht verformt! um das chassies herum sind verschiedene crashboxen aus kohlefaser (in der hase, am heck und in den seitenkästen) verbaut, die entsprechende energiemengen aufnehmen können.

https://images.raumfahrer.net/up019754.jpg


im übrigen ersetzt kohlefaser auch bei der boeing 787 (dreamliner) zu großen teilen metall im rumpfbereich

_{Aufgrund Urheberrechts Bild durch Link ersetzt von KSC}

Elastizität ist villeicht das falsche wort aber da ist mal ein sehr schönes Bild.

Hast du mal genau gelesen was oben in der Mitte bei "Schutzschicht" steht?

Das Monocoque hat noch eine Aluschicht um die steifigkeit zu erhöhen. Und wie du siehst wird das bei der Nase weg gelassen wegem dem Dämpfungsefekt.

Verformen kann es sich nicht das ist richtig. Aber genau das Versteht man doch unter Elastizität. Ich kann z.B die Kohlefaserstange meines Lenkdrachen auch ein Stück biegen ohne das sie Bricht oder splittert. Bei einer Alustange geht das nicht.

mfg

Staufi

Elastizität =  Rückkehr in die Ursprungsform, wenn die Belastung weg ist.

Plastizität =  Beibehalten (oder nicht vollständige Rückkehr) in die Ursprungsform, wenn die die Belastung weg ist.

Metalle sind gerade sehr elastisch, deswegen werden u.a. auch Federn aus ihnen gefertigt, nicht aber aus Kohlefasern .

Es kommt auch auf die verarbeitung des Metalls an, ist es zu sehr ausgehärtet ist es für federn auch nicht geeignet.

Bei Kohlefaser ist es ähnlich, man kann auch Kohlefasermatten herstellen die du biegen kannst wie ein Fußbodenteppich

ok.... das ist mir soweit schon klar...

aber die orionkapsel ist ja nicht so wahnsinnig groß (vor allem im vergleich zum dreamliner). ist es denn so wichtig, dass die kapsel eine gewisse elastizität besitzt wibei man eine geringere steifigkeit und höheres gewicht in kauf nimmt?


für ein f1-auto ist steifigkeit extrem wichtig um ein berechenbares fahrverhalten hinzubekommen. ein sich verwindendes chassies ist der albtraum einers rennfahrers!

Ich hab doch nie gesagt das Orin Elastizität haben soll. Das Gespräch ist doch jetzt nur wegen dem F1 Chassis enstanden. Oder damit sichs nich OT anhört: Wir besprechen einfach über die Eigenschaften von Kohlefaser

nicht wirklich! 

meine ausgangsfrage war: warum benutzt man nicht kohlefaser in der konstruktion von orion?

und die frage wurde nicht beanwortet

... es ging mir nicht darum, ob orion einen crash aushält oder nicht. kohlefaser ist meiner ansicht nach aber steifer und vor allem leichter als aluminium. und ich denke, dass das wichtige kriterien für die entwicklung eines raumschiffes sind...

...im übrigen ersetzt kohlefaser auch bei der boeing 787 (dreamliner) zu großen teilen metall im rumpfbereich...

Na ja, der Erstflug der 787 ist ja nun erst mal verschoben
Die Anforderungen an ein Raumfahrzeug sind weitaus höher als im Motorsport. Die Belastungen bei Start und Landung, die Thermische Belastung und die Belastung durch den Wechsel des Innendrucks dazu der Langzeit Aufenthalt unter Weltraumbedingungen, dabei muss die Kabine ständig druckdicht bleiben...
Kohlefaser ist nicht unbedingt der Königsweg. Es gibt damit durchaus Probleme.
Kohlefaserverbundwerkstoff ist sehr anfällig für Produktionsfehler (wird dann weich, keine schöne Vorstellung bei einem Raumfahrzeug)  und sehr teuer in der Herstellung. Zumindest dann, wenn es die Anforderungen für ein Raumfahrzeug erfüllen soll.
Man wollte ja die Tanks der X-33 aus Kohlefaserverbundwerkstoff bauen und hat das technisch nicht in den Griff bekommen. Ganz zu schweigen von Problemen mit der Verträglichkeit mit Hypergolen oder Cryo Treibstoffen.
Die NASA hat Studien erstellt, für eine Kohlefaser Crew Kabine. Dabei kam heraus, dass deren Herstellung so aufwändig und teuer wäre, dass sich das durch die damit eingesparte Masse nicht rechtfertigen würde.

Gruß,
KSC

Metalle sind gerade sehr elastisch, deswegen werden u.a. auch Federn aus ihnen gefertigt, nicht aber aus Kohlefasern .

Sorry, für nochmal OT.

Federn gibt es mittlerweile auch aus CFK...  z.B. von ZCK

Die NASA hat Studien erstellt, für eine Kohlefaser Crew Kabine. Dabei kam heraus, dass deren Herstellung so aufwändig und teuer wäre, dass sich das durch die damit eingesparte Masse nicht rechtfertigen würde.

Danke KSC für die nachvollziehbare Antwort.

Es ist nachvollziehbar, dass unter den jetzigen Bedingungen die NASA sich gegen Kohlefaserverbundwerkstoffe ausgesprochen haben.
Momentan arbeiten die meisten Experten, die sich mit dem Werstoff auskennen, im Motorsport. Und da hat Europa, insbesondere das Vereinigte Königreich, nun mal die Nase sehr weit vorne. Alle Rennställe der F1 sitzen in Europa, die meisten im VK. Hier hat man seit 25 Jahren Erfahrungen mit der präzisen Verarbeitung von Kohlefaser.
In den USA fehlt dieses Knowhow im Fahrzeugbau. die motorsportszene ist da ehrer etwas hemdsärmeliger.

Die NASA will logischerweise das Risiko eine unbekannten Technologie und die Gefahr von Rückschlägen zum jetzigen Zeitpunkt nicht eingehen, vor allem wenn die zeit für das Sammeln von Erfahrungen fehlt.

Nein. Die USA hat auch Ihre Erfahrungen mit Kohlefaserverbundwerkstoffen. Alleine die Flügelkanten des Shuttles und die Nase besteht aus diesem Material. Und das seit Anfang der 80er Jahre!
Damals bestanden unsere Formel-eins Autos noch aus -Krupp-Stahl und Blech 

Ist ja auch wurscht wo die wahren Experten sitzen  .

Fakt ist, dass bei so einem konservativem Projekt wie das Constellation-Projekt kein Platz für unsichere Innovationen.

Fakt ist, dass bei so einem konservativem Projekt wie das Constellation-Projekt kein Platz für unsichere Innovationen.

Wir alle sind enttäuscht von den immer wieder geküzten Plänen. Dennoch ist dort auch Platz für Innovationen. Nämlich das es vielleicht unser erster Zugang zum Weltraum wird, der auf lange Zeit sicher operieren wird.
Das ist vielleicht weniger spektakulär, aber die Inovation ist hier wie so oft unter der Haube! Wenn das Orion / Ares-I Projekt das erste wird, wo es keinen Fehlschlag gibt, haben die Herren Ingineure genug Inovation gebracht, wie es für raketengetriebene Projekte wirklich wichtig ist!
Egal ob das Wiedereintrittmodul nun besonders gut in der Atmosphäre gleitet und auf Rädern landet oder nicht.

Dieser Schritt zum Weltraum ist vielleicht nicht so bedeutend auf den ersten Blick, doch bedenkt man die wirtschaftliche Lage, ist er dennoch der einzig logische Schritt.

Wir alle werden eine Träne vergießen, wenn das letzte Shuttle gelandet ist.  :'(

Ich denke das Problem ist, dass die Anforderungen für den Einsatz in einem Raumschiff ganz andere sind als die in der Formel 1. Und da spielt es absolut keine Rolle wer wo irgenwelche Erfahrungen im Motorsport gesammelt hat.

Bsp.: Ein Monococ ist für vielleicht 3h Fahrt inkl. Crash ausgelegt. Eine Raumfähre soll evtl. ein Halbes Jahr 100% halten. Größter unterschied ist Momococ wird bei Normaldruck benutzt ein Raumschiff im All. GFK Werkstoffe oder speziell alle Verbundwerkstoffe haben naturgemäß Probleme mit Unterdrücken. d.h sie gasen aus und verändern ihre Eigenschaften. Metalle machen das nicht! Es wird in Orion nicht überall voller Normaldruck sein. Und dafür bringt auch die Erfahrung mit dem besten F1 Auto nix! Außerdem gibt’s in der USA auch Kohlefaser Experten auch wenn die nicht in der F1 arbeiten. Der Punkt ist, das die Anforderungen an die GFK-Materialien für die Nasa ganz andere als für die F1 sind.. Sie nehmen wieder Aluminium unter anderem weil da die Eigenschaften unter allen Bedingungen bekannt sind. Außerdem ist es auch eine Kostenfrage.

*Übertreibung an* Krass währe doch eine GFK Orion die dann beim Ersten Sonnensturm durch die Strahlenbelastung auseinanderfällt. *Übertreibung aus* 

Nur um eins klar zu stellen, ich gehöre nicht zu denen die Orion und das Constellation-Programm für einen Rückschritt halten. Im Gegenteil. Ich halte Orion für das best mögliche Fahrzeug zum jetzigen Zeitpunkt. Das Trennen von Nutzlast und Raumfahrern ermöglicht viel mehr Einsatzmöglichkeiten als das Shuttle.

Wenn es eine Untersuchung zu Beginn der Konstruktion gab, dann hat man es ja durchaus im Bereich des möglichen gesehen Orion so zu bauen.

Im übrigen hält ein F1-Chassies deutlich mehr als ein Rennen, wenn es nicht zerstört wird.
Sebastian Vettel hat z.B. sein erstes Chassies ("Kate") beim ersten Rennen zerstört. Seit dem hat er vier weitere Rennen mit dem dem gleichen Chassies gefahren, dass sinnigerweise auf "Kates dirty Sister"  getauft wurde.

http://www.motorsport-total.com/f1/splitter/2009/04/Vettels_Siegerauto_Die_schmutzige_Schwester_09042001.html

Ich halte Orion für das best mögliche Fahrzeug zum jetzigen Zeitpunkt. Das Trennen von Nutzlast und Raumfahrern ermöglicht viel mehr Einsatzmöglichkeiten als das Shuttle.

? 

Viel mehr Möglichkeiten??
Wie hätte denn z.B. die Hubble Service Mission mit Orion ausgesehen?

Eine rhetorische Gegenfrage, Jörg.

Wie hätte eine Mondumrundung mit dem Shuttle ausgesehen?...

Wir sind halt wieder bei Birnen und Äpfeln ...

Wie hätte eine Mondumrundung mit dem Shuttle ausgesehen?...

Verdammt! Darauf hab´ ich gewartet!
Nichtmal 2 Minuten hat´s gedauert!

Orion wäre eine Ergänzung.
Wenn sie die Shuttles nicht begraben würden wäre ja auch alles ok.
Jedes für seinen Zweck - wie bei anderen Fahrzeugen auch!

Aber zur Zeit schlagen die Wellen der Wehmut hoch!

Womit wird eigentlich die neue Raumstation gebaut, wenn die Betriebszeit der ISS 2015 abgelaufen ist?
Mit Orion?

Mir war nur aufgestoßen, daß Orion "viel mehr Einsatzmöglichkeiten" haben soll.
Das sehe ich nicht.
Gut, sie kann einen Wiedereintritt mit höherer Geschwindigkeit machen...

Im Moment leide auch ich an der Vorstellung, wie die Jungs und Mädels da eingpfercht in der Tonne stecken und nichts dabei haben - kein Werkzeug, keinen Kran, keine Bau- oder Ersatzteile... - um dann irgendwohin zu plumpsen!

Na gut, vielleicht können sie damit zum Mond fliegen!
Ich hoffe nur, daß in der engen Kapsel wenigstens noch Platz für eine Kamera ist.
Oder gibt´s dann keine Bilder mehr?

Wenn Ihr mich sucht: Bin im Shuttle Thread!

Womit wird eigentlich die neue Raumstation gebaut, wenn die Betriebszeit der ISS 2015 abgelaufen ist?

Naja so wie die Russen Ihre auch gebaut haben und Ihre Mir-2 gebaut hätten. Mit aktiven Modulen mit eigenem Antrieb.


Und länger als 2015 wird man die ISS sicherlich betreiben!

Jedes für seinen Zweck - wie bei anderen Fahrzeugen auch!

Da stimme ich voll und ganz zu. Ich bin der Meinung, dass mal abgesehen von einem gewissen Hype letztlich der erdnahe Weltraum nach wie vor das Hauptbetätigungsfeld der bemannten Raumfahrt in den nächsten 20 oder mehr Jahren bleiben wird. Mond und Mars bieten keinerlei wirtschaftliche Anreize. Die Neugier der Massen aber wird schnell befriedigt sein und spätestens bei der dritten Mondmission sitzen nur noch Freaks wie wir vorm Computer, denn im TV werden bestenfalls noch Start und Landung gezeigt, es sei denn, es geht was schief.

Also wäre es schlau, eine kleine wiederverwendbare Raumfähre (6 Personen + 2,5 t Fracht) zu entwickeln, die an der Spitze einer Rakete startet, vielleicht noch vom Rumpf eines großen Flugzeuges aus. Da könnte man mit heutiger Technik beweisen, dass der Shuttle viele positive Erfahrungen erbracht hat, auf denen man aufbauen kann.

Sonst werden wir in spätestens 10 Jahren über das herausgeworfene Geld für ein Raumschiff lamentieren, dass im Erdorbit kaum zu gebrauchen ist (mal überspitzt dargestellt). Damit ist dann Orion gemeint.

GG

Wie hätte eine Mondumrundung mit dem Shuttle ausgesehen?...

Wieso eigentlich das? Der Shuttle geht bis in den LEO und von da aus braucht man eh einen LunarLander. Da kann der doch auch für die Strecke zum Mond als Transporter ausgelegt sein.
Ist ein Umstieg bei Rückkehr zurück zum Shuttle soviel aufwändiger als ein direkter Orion-Wiedereintritt?

? 

Viel mehr Möglichkeiten??
Wie hätte denn z.B. die Hubble Service Mission mit Orion ausgesehen?

Naja.... Ares V in Kombination mit Ares I / Orion ermöglicht mehr!  Es wäre durchaus möglich eine Serviceplattform für Ares V zu entwickeln, die der Ladebucht des Shuttles entspricht. Die treffen sich LEO und fliegen dann zum Hubble. In der Gestaltung einer solchen Plattform wäre man viel flexibler weil man keine Rücksicht auf die Ladebucht des Shuttles nehmen müsste. Das einzige was nicht ging wäre das Landen mit den ausgetauschten Teilen.

Das einzige was nicht ging wäre das Landen mit den ausgetauschten Teilen.

Naja in zukunft werden wir das aber müssen. Wir wollen ja schließlich eine Marsbasis bauen und die Brocken müssen auch irgendwie den Wiedereintritt überstehen